立方氮化硼单晶：工业加工的“硬核担当”

在超硬材料领域，金刚石是当之无愧的“硬度之王”，而紧随其后的立方氮化硼单晶（cBN），正凭借独特性能，在工业加工领域掀起“硬核革命”。

立方氮化硼单晶的原子排列与金刚石高度相似，硼、氮原子通过sp³杂化形成紧密的共价键网络。这种结构让它拥有莫氏硬度9.7、维氏硬度7000 - 9000HV的出色指标，部分纳米晶体维氏硬度甚至突破108GPa，远超传统磨料。虽存在晶向各向异性，但足以应对多数高硬度材料加工。

其“硬核”不止于数值，更在于高温稳定性。在1200℃以上切削温度中，它仍能保持高硬度与力学性能，1000℃时无氧化，热导率是硬质合金的数倍。加工淬火钢、冷硬铸铁等黑色金属时，金属去除率可达金刚石的10倍，有效解决硬而韧材料加工难题。汽车齿轮加工中，用立方氮化硼磨具，磨削效率提升40%，砂轮寿命延长3倍以上。

化学惰性是它的又一“利器”。对铁族元素及其合金惰性显著，在中性或还原性气体中稳定，酸碱环境下也不易腐蚀。这避免了金刚石加工铁质材料易粘屑的问题，适用于汽车缸套、轴承钢等精密零件“以车代磨”工艺。国内某车企用聚晶立方氮化硼刀具加工淬硬钢，表面粗糙度达Ra≤0.8μm，刀具寿命超1000件，生产效率大幅提升。

从单晶磨料到聚晶刀具，立方氮化硼单晶以“硬度+稳定性+化学惰性”的组合，重塑制造业加工范式，成为数控机床与自动化加工领域的关键材料，推动制造业向清洁化、智能化迈进。